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過去多次說過反物質的問題，還是有許多朋友質疑，主要歸結有如下幾點：1、反物質真的存在嗎？2、反物質的能量到底有多大？3、反物質貴嗎，值多少錢？4、恐怖分子會(hui) 利用反物質危害社會(hui) 和人類嗎？

今天時空通訊就和網友們(men) 一道，再討論討論，弄明白這個(ge) 問題。

首先說說反物質是什麽(me) ，它是否真的存在？

簡單地說，我們(men) 常見的物質都是正物質，這些物質都是由原子組成的。原子由原子核和核外電子組成，原子核則由質子和中子組成。原子核中的每個(ge) 質子帶1個(ge) 單位的正電荷，中子不帶電荷；核外電子與(yu) 原子核中的質子數量對應，也就是有一個(ge) 質子就有一個(ge) 核外電子，而且每個(ge) 電子帶1個(ge) 單位的負電荷。

這樣，原子核的正電荷與(yu) 電子的負電荷就相互抵消了，原子就以電中性的方式存在。如果原子或原子基團失去或獲得一個(ge) 或幾個(ge) 電子，就形成帶電荷的粒子，叫離子。失去了核外電子的離子帶正電，因此叫正離子；獲得了核外電子的離子帶負電，因此叫負離子。

反物質也是由原子組成，但原子核和核外電子的電荷與(yu) 正物質正好相反，也就是原子核帶負電，核外電子帶正電。在亞(ya) 原子粒子中，反質子帶負電，反電子帶正電，就是正電子。

反物質和正物質各自單獨存在，如果不碰到一起，什麽(me) 事都沒有，但要碰到一起，就水火不容暴跳如雷，一道閃光過後就沒了，這種現象叫湮滅，在湮滅的同時爆發出巨大能量。

諾貝爾物理獎得主、英國物理學家保羅·狄拉克早在1928年就預言，每一種粒子都應該有一個(ge) 與(yu) 之相對的反粒子，如反電子，它們(men) 質量一樣，但電性相反，自旋量子數也相反。因此，狄拉克被認為(wei) 是最早提出反物質概念的科學家。

後來的科學發現證實了狄拉克的預言，而且宇宙中廣泛存在著反物質，在某些特殊區域還大量聚集。在我們(men) 周圍的自然界，也廣泛存在反物質。如人體(ti) 中存在的鉀-40，這種不穩定的同位素會(hui) 釋放出正電子；香蕉也存在少量的鉀-40，一根香蕉約每75分鍾釋放一個(ge) 正電子，一天能夠釋放19個(ge) 正電子。

這些正電子一出生，就與(yu) 我們(men) 世界存在的無數正物質中的負電子湮滅了，因此這點“反物質”掀不起任何浪花。要知道1立方厘米空氣就有2.6875×10^19個(ge) 分子（約27億(yi) 億(yi) 個(ge) ），空氣中主要氣體(ti) 分子是氧和氮，每個(ge) 氧分子有16個(ge) 負電子，每個(ge) 氮分子有14個(ge) 負電子。

1995年，歐洲核子研究中心在實驗室裏製造出了世界上第一批反氫原子；這之後，世界上許多實驗室都製造出了各種反粒子，如負質子和正電子等；2011年，中美科學家合作製造出了迄今最重的反物質~反氦4原子。

由此可見，反物質存不存在的問題已經不是問題了，它確確實實地存在於(yu) 我們(men) 的世界，並且能夠人造出來。但迄今為(wei) 止，人類發現和製造的反物質都還停留在原子或亞(ya) 原子粒子層麵，真正能夠讓人眼看到的整塊反物質還沒有被發現。

再來說說反物質能量有多大？

反物質是迄今為(wei) 止，理論上能爆發出最大能量的物質，隻能轉換嚴(yan) 格遵循愛因斯坦質能方程：E=MC^2。這裏的E就是能量，單位為(wei) J（焦耳）；M為(wei) 物質質量，單位為(wei) kg（千克）；C為(wei) 真空光速，單位為(wei) m（米）。

愛因斯坦質能方程是人類20世紀最偉(wei) 大的發現之一，別看這個(ge) 公式非常簡單，卻詮釋出了一個(ge) 深刻的道理：質量和能量是能夠相互轉化，並且等價(jia) 的，它們(men) 之間有確定的當量關(guan) 係。

但要將質量轉化為(wei) 能量卻絕非易事，人類現在掌握的最大質能轉化技術是核裂變和核聚變，核裂變的質能轉化率約為(wei) 0.13%，核聚變質能轉化率約為(wei) 0.7%。這種看起來少得可憐的轉化率，卻爆發出驚人的能量，如原子彈爆炸和氫彈爆炸，完美地驗證了質能方程無比正確。

而反物質遇到正物質的湮滅是瞬間發生，是將全部物質質量100%轉化為(wei) 能量，一點都不會(hui) 浪費和剩下，因此被稱為(wei) 是質能完美的轉換。而且，1克反物質必須與(yu) 1克正物質實現完全的湮滅，這樣實際上1份反物質湮滅的結果能得到雙倍質量的能量。

根據愛因斯坦質能方程計算，1kg反物質與(yu) 1kg正物質碰到一起，就能夠產(chan) 生1.8*10^17J的能量，這個(ge) 能量有多大呢？相當於(yu) 500億(yi) 度電，或約4302萬(wan) 噸炸藥爆炸能量。這是3300多顆廣島原子彈同時爆炸的威力。

由此，我們(men) 得到：1克反物質與(yu) 1克正物質湮滅的能量就約為(wei) 5000萬(wan) 度電，或3.3顆廣島原子彈的爆炸威力，不可小覷。

人造反物質的價(jia) 格有多貴？

可以說，世界上沒有任何物質能貴於(yu) 反物質。因為(wei) 迄今為(wei) 止，全世界科學家幾十年製造的反物質全部加起來，還是原子級別，在電子顯微鏡下麵才勉強能夠看到模糊的影子，人眼還無法看到。

舉(ju) 個(ge) 栗子：費米實驗室采用萬(wan) 億(yi) 電子伏特的加速器，動用了大量科技資源和能量奮鬥了26年，製造出的反質子加起來隻有15納克，即1億(yi) 分之1.5克。而全世界所有實驗室製造的各種反氫原子或反質子、反電子等反物質加起來，也沒有超過20納克。

製造反物質的費用是無法計算的，因為(wei) 大量的科學家數十年如一日地在那裏燒錢，才燒出了這麽(me) 點反粒子。花費的研究經費還有價(jia) 可估，但科學家們(men) 花費的寶貴的精力就無價(jia) 可估了。我們(men) 隻計算一下製造反物質的能量消耗，就可見其昂貴之一斑。

有專(zhuan) 家測算，根據目前製造反物質所消耗的電能，製造1克反物質需要用電2.5*10^16千瓦時（度），如果每度電按1元人民幣計算，電費就需要2.5億(yi) 億(yi) 元，折合成美元約為(wei) 3600萬(wan) 億(yi) 元。而全世界2021年GDP總量才約94萬(wan) 億(yi) ，其中美國約23萬(wan) 億(yi) ，中國約18萬(wan) 億(yi) 。也就是說全世界不吃不喝勒緊腰帶全部去做反物質，38年才能夠製造出1克。

因此，世界上沒有什麽(me) 能比反物質更貴。

反物質會(hui) 被恐怖分子利用毀滅人類嗎？

我認為(wei) ，至少在可預見的未來，任何人都沒有條件利用反物質毀滅世界。理由就是前麵說的，反物質太難做了，也太貴了，世界上再大的富豪也難以得到1克的反物質。而1克反物質湮滅得到的能量也相當幾顆廣島原子彈，這點能量會(hui) 對某個(ge) 區域造成巨大破壞，但要毀滅整個(ge) 人類就差遠了。

現在全世界人造的反物質加起來才有不到20納克，這些反物質全部湮滅的能量有多大呢？根據質能方程計算，這些反物質與(yu) 同等量的正物質湮滅，產(chan) 生的能量隻有3600000J，正好1度電，大概隻能燒開一小杯開水。

而且，反物質除了製造十分困難，且保存也非常困難。因為(wei) 我們(men) 的世界到處都是正物質，反物質一旦與(yu) 世界任何物質接觸，包括空氣，就會(hui) 湮滅了。科學家們(men) 為(wei) 了讓好不容易得到的一點點反物質粒子能夠保存得久一些，挖空心思了很多辦法。

其中最主要的辦法就是利用反物質有電場或磁性的性質，製造一個(ge) 磁阱，或叫磁瓶，將這些反物質禁錮在各種各樣的磁場陷阱中，磁阱中高度真空，且異常寒冷。這種冷不是我們(men) 常見的那種冷，而是冷到零下272.65攝氏度，極為(wei) 接近絕對零度。

反粒子被禁錮在這種上不著天下不著地，量氣體(ti) 分子都極難遇到的“牢獄”中，寒冷讓其振動頻率活躍度降低，處於(yu) 低能級，就隻有老老實實地呆著，保存得相對久一些。

這樣極其難得，極其昂貴且極難伺候的反物質，恐怖分子能弄到，或製造和保存嗎？因此，恐怖分子也好，一些好戰的國家也好，在一個(ge) 相當長可預見時期，想要利用反物質要挾危害社會(hui) 和人類，隻能是癡人說夢，毫無實現的可能。

當然，現在反物質無法推上實用，不代表未來一直這樣。如今的科技文明發展一日千裏，而反物質是最理想最完美的清潔能源，肯定是人類夢寐以求的目標。據一些研究和預測，未來采用蟲洞或時空折疊技術實現超光速星際穿越，就必須要采用反物質和反能量。

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